idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
Besonders für kleine Durchflüsse in Gasen oder Flüssigkeiten eignen sich thermische Strömungssensoren sehr gut. Das HSG-IMIT hat nun neue Verfahren vorgestellt, wie sich solche Strömungssensoren miniaturisieren lassen, indem sowohl die Sensorelemente gemeinsam mit der Fluidführung direkt auf einem Chip integriert werden.
Thermische Strömungssensoren bestehen aus einem Sensorelement, das elektrisch beheizt wird, und das zusätzlich mit zwei Thermofühlern ausgestattet ist. Durch die Umströmung findet ein Wärmeaustausch mit dem Strömungsmedium statt, der neben anderen Faktoren auch abhängig vom Volumenstrom ist. Die am HSG-IMIT entwickelten Standard-Strömungssensoren, die nach diesem Prinzip arbeiten, sind in Silizium Technologie hergestellt. Nun hat man die Strömungssensoren so verkapselt, dass auch die Strömungskanäle direkt mit auf dem Chip untergebracht sind. Diese werden beispielsweise durch KOH-Ätzen direkt auf der Rückseite des Siliziumchips erzeugt. Eine weitere Möglichkeit, die größere Freiheiten im Design des Kanals erlaubt, ist die Realisierung des Kanals in dem Silikonelastomer PDMS. Dieses Verfahren zeichnet sich durch niedrige Kosten und eine hohe Flexibilität aus. Das Material besteht aus zwei Komponenten, die nach dem Mischen auf eine Silizium-Gussform aufgebracht werden. Nach dem Aushärten lässt sich das PDMS von der Form abziehen und auf das Sensorelement bonden. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass mit diesen Methoden reproduzierbar Sensoren hergestellt werden können, die sehr kleine Durchflüsse bis zu 0,1 µl/min genau messen können. Mit den untersuchten Verfahren ist es möglich, sowohl einen guten Differenzdrucksensor, als auch einen Sensor zur Detektion geringster Durchflüsse mit hoher Auflösung und Reproduzierbarkeit zu realisieren.
Auch im Bereich der Sensorgehäuse konnten neue Wege beschritten werden. So wurde ein neues Gehäuse entwickelt, das aus einfachen Spritzgussteilen gefertigt werden kann und nicht verklebt werden muss. Dies ist von entscheidender Bedeutung in medizinischen Anwendungen, wo auf die Verträglichkeit der Materialien und Fügeverfahren geachtet werden muss. Zusammen mit der Miniaturisierung und der kostengünstigen Produktion ist dadurch eine Verwendung der Strömungssensoren als Einweg-Sensor in medizinischen Anwendungen denkbar.
Criteria of this press release:
Electrical engineering, Information technology
transregional, national
Research results, Transfer of Science or Research
German
You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.
You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).
Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.
You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).
If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).
